TWI626391B - 多埠迴轉接頭 - Google Patents

Abstract

本發明旨在提供一種多埠迴轉接頭，可降低機械軸封中第1密封環與第2密封環之間之滑動阻力。 其中，外嵌而設於軸本體之套筒11a～11d中，分別沿周向以等間隔方式形成複數之貫通孔12。與套筒11a～11d交互外嵌而設於軸本體之第1密封環15a～15e，包含分別接觸套筒11a～11d之端面之環狀側面。此等套筒11a～11d及第1密封環15a～15e，可藉由沿軸向抵緊而與軸本體一體旋轉。配置此等套筒11a、11b，俾第1密封環15b之軸向兩側之套筒11a、11b內，一方側之套筒11a之貫通孔12之位置，與另一方側之套筒11b沿周向相鄰之貫通孔12、12之周向之中間位置m2，沿周向相同。

Description

多埠迴轉接頭

本發明係關於用於連接固定部之複數之流路，與旋轉部之複數之流路之多埠迴轉接頭。

例如，以CMP裝置(Chemical Mechanical Polishing裝置)進行半導體晶圓之表面拋光處理中，在旋轉構件(轉盤或頂環)，與支持此之固定構件(CMP裝置本體)之間，會進行用來抽吸排出拋光液、加壓用空氣、清洗水(純水)、送風用空氣、半導體晶圓之真空抽吸用空氣、拋光殘渣液之流體等之流通。

因此，連接旋轉構件與固定構件之接頭部，需複數之獨立之流體通路，作為如此之接頭部，使用例如專利文獻1所揭示之多埠迴轉接頭。

圖9係多埠迴轉接頭之一部分之剖面圖。多埠迴轉接頭，包含：外殼體80，組合複數筒形之塊體而成；軸體82，以可旋轉之方式設於此外殼體80內；及複數之機械軸封86，沿軸體82設於此等外殼體80與軸體82之間之空間84(包含第1密封環90及第2密封環92)。

又，於此多埠迴轉接頭，設有複數之獨立之流體通路85。

軸體82，包含軸本體87，與外嵌於此軸本體87之套筒89。套筒89，與作為機械軸封86之可動側零件之第1密封環90，沿軸向交互配置，以抵緊構件91沿軸向抵緊此等套筒89及第1密封環90。

第1密封環90各環狀側面90a，接觸在其旁之套筒89之端面89a，套筒89，用作為第1密封環90、90間之間隔物。又，因抵緊構件91之抵緊力，呈套筒89之端面89a抵緊第1密封環90之環狀側面90a之狀態，因相互間之摩擦力，所有套筒89及第1密封環90，可與軸本體87一體旋轉。

在外殼體80，形成複數於外周側及內周側開口之第一流路81。又，在包含軸本體87及套筒89之軸體82，形成複數於外周側開口之第二流路83。又，於套筒89，形成貫通孔88，此貫通孔88，係該第二流路83之外周側開口孔。又，於軸本體87、套筒89、與第1密封環90之間設有O形環93，防止於各第二流路83流動之流體侵入其他流路或朝外部洩漏。

1個第一流路81與1個第二流路83，於軸向相同之位置開口，以此第一流路81與第二流路83構成1個流體通路85。為此，該空間84中，於各套筒89之徑向外側相鄰之第1密封環90、90之間，設有作為機械軸封86之靜止側零件之第2密封環92、92，於此等第2密封環92、92彼此之間，形成連結第二流路83(貫通孔88)與第一流路81之環狀之流路96。又，此等第2密封環92、92，包含接觸處於其軸向兩側之第1密封環90、90之環狀側面90a、90a之環狀之軸封面92a、92a，防止流體自環狀側面90a與軸封面92a之間洩漏。且在第2密封環92、92之外周側，與外殼體80之間，設有O形環95，防止流體自此等者之間(環狀之流路96)洩漏。

藉由以上之構成，軸本體87、套筒89、及第1密封環90，可相對於外殼體80，呈一體旋轉，且沿軸向排列之複數第2密封環92之軸封面92a，滑接旋轉之第1密封環90之環狀側面90a，可發揮作為機械軸封86之功能，藉此，形成複數獨立之流體通路85。

【先前技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2006-161954號公報(參照圖1)

長期使用具有該構成之多埠迴轉接頭後，環狀側面90a與軸封面92a即因第1密封環90與第2密封環92之間之滑接而磨擦，以致於此等環狀側面90a及軸封面92a之面精度(例如平坦度)升高。

此時，於環狀側面90a與軸封面92a之間，因兩者吸附，可對潤滑有所貢獻之之流體無法滲入而難以形成潤滑膜。因此，第1密封環90與第2密封環92之間之滑動阻力(滑動扭距)有時會增大至假定外。

此時，雖藉由例如帶動銷卡合於爪部(凹部)94等而使第2密封環92止回於外殼體80之一部分，但第1密封環90與第2密封環92之間之滑動阻力增大，第2密封環92欲與第1密封環90併轉後，即有用來止回之該爪部94等破損之虞。且於此相反，第1密封環90之旋轉被第2密封環92抑制後，即有第1密封 環90與套筒89之間滑動，套筒89之端面89a磨損之虞，且有第2密封環92與O形環93之間滑動，O形環93損傷之虞。

在此，本發明之目的在於提供一種多埠迴轉接頭，可降低第1密封環與第2密封環之間之滑動阻力。

本發明之多埠迴轉接頭，包含：筒形之外殼體，形成複數於內周側開口之第一流路；軸體，設置成可於該外殼體內相對旋轉，形成複數於外周側開口之第二流路；及複數機械軸封，沿該軸體設於該外殼體與該軸體之間之空間；且該軸體，包含：軸本體；及複數之套筒，外嵌於該軸本體，沿周向以等間隔方式形成複數之貫通孔；且該機械軸封，包含：第1密封環，與該套筒交互外嵌於該軸本體，具有接觸該套筒之端面之環狀側面；及第2密封環，設在於該套筒之徑向外側，夾隔著該套筒相鄰之該第1密封環之間，具有接觸該第1密封環各該環狀側面之環狀之軸封面；且該套筒及該第1密封環，可藉由沿軸向抵緊而與該軸本體一體旋轉，配置此等套筒，俾該第1密封環之軸向兩側之該套筒內，一方側之套筒之該貫通孔之位置，與另一方側之套筒沿周向相鄰之該貫通孔之周向之中間位置，沿周向相同。藉由前述配置方式，在該第1密封環之一方側的該環狀側面 所產生之面壓極小的周向位置、與在該第1密封環之另一方側的該環狀側面所產生之面壓極大的周向位置兩者相同，使得該第1密封環沿著周向如同波浪般變形。

依本發明，於各套筒沿周向以等間隔方式形成複數之貫通孔，藉此，各套筒對軸向之力之剛性沿周向變動。亦即，於形成貫通孔之周向位置，剛性相對較低，於沿周向相鄰之貫通孔之周向之中間位置，剛性相對較高。因此，為使套筒及第1密封環可與軸本體一體旋轉，套筒沿軸向抵緊第1密封環後，該第1密封環之環狀側面中之面壓即會周期性地變動。

在此，將後述套筒配置成：使第1密封環之軸向兩側之套筒內，一方側之套筒之貫通孔之位置，與另一方側之套筒沿周向相鄰之貫通孔之周向之中間位置，沿周向相同，藉此，此第1密封環之一方側之環狀側面中之面壓極小之周向之位置，與此第1密封環之另一方側之環狀側面中之面壓極大之周向之位置相同，此第1密封環，沿周向如波浪稍微變形(扭曲)。因此，在此第1密封環之環狀側面與第2密封環之軸封面之間產生微小的間隙，可對潤滑有所貢獻之流體滲入此間隙而形成潤滑膜，可降低第1密封環與第2密封環之間之滑動阻力。

且宜將該複數之該套筒分別設置成：各該套筒與相隔一個的其他套筒，該貫通孔之周向之位置相同。

藉此，可配置所有套筒，俾第1密封環之軸向兩側之套筒內，一方側之套筒之貫通孔之位置，與另一方側之套筒沿周向相鄰之貫通孔之周向之中間位置，沿周向相同。

依本發明，第1密封環，沿周向如波浪稍微變形(扭曲)，故在此第1密封環之環狀側面與第2密封環之軸封面之間產生微小的間隙，可對潤滑有所貢獻之流體滲入此間隙而形成潤滑膜，可降低第1密封環與第2密封環之間之滑動阻力。

1‧‧‧多埠迴轉接頭

2‧‧‧外殼體

4‧‧‧環狀空間(空間)

5‧‧‧軸體

7‧‧‧機械軸封

8‧‧‧流體通路

10‧‧‧軸本體

11、11a~d‧‧‧套筒

12‧‧‧貫通孔

13‧‧‧端面

14‧‧‧抵緊構件

15、15a~e‧‧‧第1密封環

16‧‧‧環狀側面

18‧‧‧第二流路

25‧‧‧第2密封環

26‧‧‧軸封面

33‧‧‧第一流路

m1、m2、m3、m4‧‧‧中間位置

圖1係顯示本發明之多埠迴轉接頭之一例之縱剖面圖。

圖2係外嵌於軸本體之套筒之說明圖，(A)係自軸向(正面)觀察之圖，(B)係自側面觀察之剖面圖。

圖3係圖1所示之接頭之一部分之剖面圖。

圖4係取出交互設於軸本體之套筒及第1密封環之狀態之說明圖。

圖5係第1密封環，於其軸向兩側之套筒之說明圖。

圖6係顯示套筒之變形例之說明圖。

圖7係說明習知例之說明圖，(A)係所有套筒各貫通孔之周向之位置相同時，(B)係套筒之貫通孔之周向之位置無規則性而為隨機時。

圖8係圖7(A)時之第1密封環，與其軸向兩側之套筒之說明圖。

圖9係多埠迴轉接頭(習知例)之一部分之剖面圖。

以下，說明本發明之實施形態。

圖1係顯示本發明之多埠迴轉接頭1之一例之縱剖面圖。此多埠迴轉接頭1(以下亦稱接頭1。)，包含：外殼體2，安裝於旋轉設備之固定構件(例如CMP裝置本體)；及軸體5，安裝於此旋轉設備之旋轉構件(例如CMP裝置之頂環或轉盤)。

又，接頭1之姿態，雖亦可為圖1所示之姿態以外之姿態，但本實施形態中，圖1所示之上側，係接頭1之「上」，下側係接頭1之「下」。

於此接頭1，形成N個(N=2以上之整數，圖例中N=4)流體通路8。形成於外殼體2之1個第一流路33，與形成於軸體5之1個第二流路18連結而構成各流體通路8。設置1個流體通路8與其他流體通路8獨立，沿軸體5設置N個後述之機械軸封7，俾於各此等流體通路8流動之流體，不與於其他流體通路8流動之流體混合。

外殼體2，包含上下之端部凸緣30、31，與設於此等端部凸緣30、31間之N個流路凸緣32。此等凸緣30、31、32呈圓環狀，由螺栓9連結固定，外殼體2，整體係筒形之構造體。

流路凸緣32分別包含，軸向之尺寸大之環狀之本體部36，與軸向尺寸小於此本體部36，自本體部36朝徑向內側突出之突出部35。又，於流路凸緣32，分別形成沿徑向貫通之第一流路33。第一流路33，於內周側與外周側開口，本實施形態中，外周側之開口部，係分別連接該固定構件之複數之配管之連接埠33a。依以上，於外殼體2，形成複數第一流路33。且於相鄰之流路凸緣32、32之間，及相鄰之端部凸緣30(31)與流路凸緣32之間，分別設有O形環6。

軸體5，包含沿上下方向較長之直線狀之軸本體10，與外嵌於此軸本體10之筒形之套筒11。又，除套筒11外，用來構成後述之機械軸封7之圓環形之第1密封環15亦外嵌於軸本體10。沿軸向交互配置套筒11與第1密封環15。設置N個套筒11，設置N+1個第1密封環15。又，抵緊構件14以螺栓34固定於軸本體10之上部。

於軸本體10之下部側，設置直徑較大之大徑部19。且於軸本體10內，形成N條流路孔42，此等流路孔42分別於軸本體10之外周面開口，且於沿軸向(上下方向)不同之位置開口。流路孔42於軸本體10之端面開口，該旋轉構件之複數之配管分別連接此端面之開口。

圖2係外嵌於軸本體10之套筒11之說明圖，(A)係自軸向(正面)觀察之圖，(B)係自側面觀察之剖面圖。又，圖2(B)中，以雙短劃虛線表示第1密封環15。複數之貫通孔12沿周向以等間隔之方式形成於套筒11，且此等貫通孔12，形成於軸向相同之位置。本實施形態中，沿周向離120°形成3個貫通孔12，此等貫通孔12，設於套筒11之軸向中心位置。又，貫通孔12之貫通方向(孔之方向)如圖2所示，可相對於套筒11之內周面及外周面呈直角方向，亦可呈傾斜方向。且於套筒11之徑向內側，在與軸本體10之外周面10a之間形成環狀之間隙39，各貫通孔12，連結此環狀之間隙39。且此環狀之間隙39，連結軸本體10之流路孔42。

又，藉由軸本體10內之1個流路孔42、1個套筒11內之環狀之間隙39、與該套筒11之複數之貫通孔12，構成1個第二流路18。且如圖2(B)所示，在軸本體10、套筒11、與第1密封環15之間，設有O形環17，防止於各第二 流路18流動之流體侵入其他流路或朝外部洩漏。又，如圖1所示，在位於最上之套筒11，設有上下2個O形環17。

依以上，在軸體5，形成N條於外周側開口之第二流路18，於套筒11形成之各貫通孔12，係第二流路18之外周側開口孔。且此等第二流路18，分別朝外殼體2之內周側開口，且於沿軸向(上下方向)不同之位置開口。

圖3係圖1所示之接頭之一部分(上部)之剖面圖。第1密封環15，包含於其軸向兩側呈環狀之側面(環狀側面16、16)。套筒11之端面13接觸各環狀側面16，套筒11，用作為第1密封環15、15間之間隔物。第1密封環15之環狀側面16、16，分別由在後述之抵緊構件14造成的抵緊力作用前之狀態下，沿平面(水平面)之圓環面構成。

抵緊構件14，係以螺栓34相對於軸本體10沿軸向鎖緊之有底圓筒狀之構件。藉由鎖緊抵緊構件14，可將所有套筒11及第1密封環15，朝軸本體10之大徑部19，沿軸向抵緊。又，抵緊構件14造成的抵緊力(軸向之鎖緊力)，沿周向均等。因此抵緊力，呈套筒11之端面13抵緊第1密封環15之環狀側面16之狀態。藉此，所有套筒11及第1密封環15，可與軸本體10一體，可以相互間之摩擦力使所有套筒11及第1密封環15，與軸本體10一體旋轉。

圖1中，於抵緊構件14與端部凸緣30之間設有旋轉軸承20，於軸本體10之大徑部19與端部凸緣31之間設有旋轉軸承21。藉此，包含套筒11及軸本體10之軸體5，可與第1密封環15一齊，相對於外殼體2旋轉。本實施形態中，第1密封環15，與軸本體10一體旋轉，故係旋轉環(機械軸封7之旋轉側密封 環)。相對於此，後述之第2密封環25，呈與外殼體2一齊靜止之狀態，係靜止環(機械軸封7之靜止側密封環)。

在上側之端部凸緣30與最上側之第1密封環15之間，設有密封構件(油封)22，且在下側之端部凸緣31與最下側之第1密封環15之間，設有密封構件(油封)23。於外殼體2與軸體5之間，形成環狀空間4，此環狀空間4中，於密封構件22、23之間形成密封空間。

又，於此環狀空間4(密封空間)，沿軸體5排列設置N個機械軸封7。本實施形態之接頭1，係沿序列方向(直列方向)配置複數個機械軸封7之多流路旋轉接頭。

配置套筒11與流路凸緣32夾隔著機械軸封7沿徑向對向，於此套筒11開口之1個第二流路18，與於此流路凸緣32之內周側開口之1個第一流路33，於沿軸向大致相同之位置開口。如圖3所示，為以此第一流路33與第二流路18構成1個流體通路8，環狀空間4中，於各套筒11之徑向外側，夾隔著該套筒11相鄰之第1密封環15、15之間，設有第2密封環25、25。於此等第2密封環25、25之間，形成連結第二流路18(貫通孔12)與第一流路33之環狀之流路(環狀空間)28。又，此等第2密封環25、25，包含接觸處於其軸向兩側之第1密封環15、15之環狀側面16、16之環狀之軸封面26、26。因後述之彈性構件27造成的彈力，軸封面26抵緊環狀側面16，發揮防止流體自環狀側面16與軸封面26之間洩漏之密封功能。亦即，構成藉由伴隨著靜止側之第2密封環25之軸封面26與旋轉側之第1密封環15之環狀側面16之相對旋轉之滑接作用，發揮密封功能之機械軸封7。

各第2密封環25，由剖面呈L字形之環狀之構件構成，包含筒狀之第一部分25a，與自此第一部分25a之端部朝徑向外側延伸之圓環狀之第二部25b，於第二部25b之軸向外側之一部分形成呈圓環狀之軸封面26。

且在第2密封環25、25之第一部分25a之外周面，與流路凸緣32之突出部35之內周面之間，設有O形環24而密封，防止流體自此等者之間(環狀之流路28)洩漏。以可隔著O形環24相對於流路凸緣32之突出部35沿軸向移動之狀態，嵌合固持第2密封環25、25。

設置第2密封環25在與套筒11之外周面之間具有間隙，其可沿軸向移動。機械軸封7，除包含上下一對之第2密封環25、25外，尚包含朝沿軸向相離之方向推壓此等第2密封環25、25之彈性構件27。本實施形態之彈性構件27，由夾設於上下一對之第2密封環25、25之間之壓縮線圈彈簧構成。彈性構件27，插入形成於流路凸緣32(突出部35)之孔，由此孔固持，夾設於第2密封環25、25之間(第二部25b、25b之間)。又，因彈性構件27之彈性復原力，第二部25b之軸封面26，可抵緊第1密封環15之環狀側面16。藉此，軸封面26與環狀側面16可以沿軸向相互抵緊之狀態接觸。其結果，軸封面26滑接旋轉之環狀側面16而發揮機械軸封7之密封功能，防止於流體通路8流動之流體自軸封面26與環狀側面16之間洩漏。

依以上，在第一流路33與第二流路18之間，夾設由作為機械軸封7之構成零件之第1密封環15、15及第2密封環25、25、以及O形環24、24密封之環狀之流路(環狀空間)28。以此環狀之流路28，連結第一流路33與第二流路 18，以此等流路33、18、環狀之流路28構成1個(獨立之)流體通路8。本實施形態中，形成以各機械軸封7分隔之N個流體通路8。

各第2密封環25，由外殼體2止回。例如，沿軸向延伸之銷37固定於流路凸緣32，且於第2密封環25之一部分，形成自周向兩側包夾此銷37之爪部(凹部)38。爪部38自周向兩側抵接銷37，藉此使第2密封環25止回。

藉由以上之構成，軸本體10、套筒11、及第1密封環15可相對於外殼體2，一體旋轉，且沿軸向排列之複數第2密封環25、25之軸封面26、26，滑接其軸向兩側之旋轉之第1密封環15、15之環狀側面16、16。藉此，可發揮機械軸封7之密封功能，形成複數獨立之流體通路8。

且此接頭1所包含之各部，宜相對於在流體通路8流動之流體係非活性者。例如，為防止金屬離子溶出至於流體通路8流動之流體，構成流體通路8之各部，宜為樹脂製或陶瓷製。例如，套筒11，宜為PEEK(聚醚醚酮)或PPS(聚苯硫)，且第2密封環25，宜為SiC(碳化矽)或碳，第1密封環15，宜為SiC。

圖4係取出交互設於圖1所示之軸本體10之套筒11及第1密封環15之狀態之說明圖。在此，套筒11，自上而下依序係第一套筒11a、第二套筒11b、第三套筒11c、第四套筒11d。且第1密封環15，自上而下依序係第一第1密封環15a、第二第1密封環15b、第三第1密封環15c、第四第1密封環15d、第五第1密封環15e。

如上述，藉由以螺栓34安裝而使其無法相對於軸本體10(參照圖1)旋轉之抵緊構件14，軸向之抵緊力作用於套筒11a~11d及第1密封環15a~15e。藉此，因各部相互間之摩擦力，此等套筒11a~11d及第1密封環15a~15e，無法相對於軸本體10旋轉。

所有套筒11a~11d構成相同，如上述(參照圖2)，於套筒11a~11d，分別沿周向以等間隔方式形成複數貫通孔12，本實施形態中，沿周向以等間隔方式形成3個貫通孔12。又，套筒11a~11d分別設於第1密封環(15、15)之間，俾貫通孔12之周向位置係既定之位置。亦即，關於各套筒11a~11d，有周向之安裝方向之限制。又，關於第1密封環15a~15e，無如此之周向之安裝方向之限制。

具體說明各套筒11a~11d之周向之安裝方向。如圖4所示，第一套筒11a之貫通孔12之周向位置(相位)，與第三套筒11c之貫通孔12之周向位置(相位)相同，設置此等套筒11a、11c。又，第二套筒11b之貫通孔12之周向位置(相位)，與第四套筒11d之貫通孔12之周向位置(相位)相同，設置此等套筒11b、11d。如此，將套筒11a~11d分別設置成：與相隔一個的其他套筒，貫通孔12之周向之位置相同。

又，第一套筒11a之貫通孔12之周向位置，與第二套筒11b沿周向相鄰之貫通孔12、12之周向之中間位置m2，沿周向相同，配置此等套筒11a、11b。同樣地，第三套筒11c之貫通孔12之周向位置，與第四套筒11d沿周向相鄰之貫通孔12、12之周向之中間位置m4，沿周向相同，配置此等套筒11c、11b。亦即，自上而下依序沿同一直線L1配置第一套筒11a之貫通孔12、第二套筒 11b之該中間位置m2、第三套筒11c之貫通孔12、第四套筒11d之該中間位置m4。

圖5係第二第1密封環15b，與其軸向兩側之套筒11a、11b之說明圖，圖5中上下方向之箭頭表示分別對第二第1密封環15b之環狀側面16、16作用(自套筒11a、11b承受)之面壓。

在此，於各套筒11沿周向以等間隔方式形成三個貫通孔12，故各套筒11對軸向之力之剛性沿周向變動。亦即，於形成有貫通孔12之周向位置，對軸向之力之剛性相對較低，於沿周向相鄰之貫通孔12、12之周向之中間位置(m1、m2、m3、m4)，對軸向之力之剛性相對較高。

因此，如圖5所示，以抵緊構件14(參照圖1)，將套筒11a(11b)沿軸向抵緊第1密封環15b之環狀側面16後，該環狀側面16中之面壓，即周期性地變動。又，相較於如不鏽鋼之金屬材，係如樹脂之楊氏係數相對較低之構件時，會更顯著地表現出如此之面壓之變動。

亦即，注意第1密封環15b之上側之套筒11a即知，因套筒11a之端面13接觸第1密封環15b之上側之環狀側面16而產生之面壓，於與該套筒11a之形成貫通孔12之周向之位置相同之周向之位置極小，於與套筒11a沿周向相鄰之貫通孔12、12之周向之中間位置m1相同之周向之位置極大。

相對於此，注意此第1密封環15b之下側之套筒11b即知，因套筒11b之端面13接觸第1密封環15b之下側之環狀側面16而產生之面壓，於與該套筒11b之形成貫通孔12之周向之位置相同之周向之位置極小，於與套筒11b沿周向相鄰之貫通孔12、12之周向之中間位置m2相同之周向之位置極大。

在此，如上述，第二第1密封環15b之軸向兩側之套筒11a、11b內，一方側之套筒11a之貫通孔12之位置，與另一方側之套筒11b沿周向相鄰之貫通孔12、12之周向之中間位置m2，沿周向相同，配置此等套筒11a、11b，藉此，第二第1密封環15b之上側之環狀側面16中之面壓極小之周向之位置，與此第二第1密封環15b之下側之環狀側面16中之面壓極大之周向之位置相同。

因此，自軸向兩側對第二第1密封環15b作用之面壓，沿上下不抵消，此第1密封環15b之一部分朝下凸出而變形(扭曲)，另一部分朝上凸出而變形(扭曲)。亦即，此第1密封環15b，沿周向如波浪稍微變形(稍微產生扭曲)。圖5中以虛線表示該變形之第二第1密封環15b。

其結果，在第二第1密封環15b之環狀側面16、16，與其軸向兩側之第2密封環25、25(參照圖3)之軸封面26、26之間，產生微小的間隙。因此，可對潤滑有所貢獻之流體滲入此間隙而形成潤滑膜，可降低第二第1密封環15b與第2密封環25、25之間之滑動阻力。又，以此潤滑膜，可減少滑動面(軸封面26、環狀側面16)之磨損。

因此，依本實施形態，可防止以往(參照圖9)可能發生之第1密封環與第2密封環之併轉，可防止用來使第2密封環25止回之該爪部38(參照圖3)等破損。且可防止因第2密封環25第二第1密封環15b之旋轉被抑制，可防止第二第1密封環15b與套筒11a、11b之間、及第二第1密封環15b與O形環17(參照圖3)之間滑動，可抑制套筒11a、11b之端面13磨損及O形環17損傷。其結果，於接頭1，可長期維持穩定之密封性。

且關於其他第1密封環15c、15d，與其軸向兩側之套筒11、11之關係，亦與該第二第1密封環15b時相同。

亦即，如圖4所示，第三第1密封環15c之軸向兩側之套筒11b、11c內，一方側之套筒11b之貫通孔12之位置，與另一方側之套筒11c沿周向相鄰之貫通孔12、12之周向之中間位置m3，沿周向相同，配置此等套筒11b、11c。因此，第三第1密封環15c之上側之環狀側面16中之面壓極小之周向之位置，與此第三第1密封環15c之下側之環狀側面16中之面壓極大之周向之位置相同。因此，第三第1密封環15c，沿周向如波浪稍微變形，可降低第三第1密封環15c與第2密封環25、25之間之滑動阻力。

且第四第1密封環15d之軸向兩側之套筒11c、11d內，一方側之套筒11c之貫通孔12之位置，與另一方側之套筒11d沿周向相鄰之貫通孔12、12之周向之中間位置m4，沿周向相同，配置此等套筒11c、11d。因此，第四第1密封環15d之上側之環狀側面16中之面壓極小之周向之位置，與此第四第1密封環15d之下側之環狀側面16中之面壓極大之周向之位置相同。因此，第四第1密封環15d，沿周向如波浪稍微變形，可降低第四第1密封環15d與第2密封環25、25之間之滑動阻力。

在此，圖7係說明習知例之說明圖，(A)係所有套筒89各貫通孔88之周向之位置相同時，(B)係套筒89之貫通孔88之周向之位置無規則性而為隨機時。

圖8係圖7(A)之情形之說明圖，圖8中上下方向之箭頭表示對第1密封環90之環狀側面90a作用之面壓。圖7(A)時，第1密封環90之上側之環狀側面90a中之面壓極大之周向之位置，與此第1密封環90之下側之環狀側面90a 中之面壓極大之周向之位置相同。且面壓極小之周向之位置亦一致。此時，自軸向兩側對第1密封環90作用之面壓沿上下抵消而消失，於第1密封環90不發生波浪之變形。

且於圖7(B)時，自軸向兩側對第1密封環90作用之面壓，於沿上下抵消處與不抵消處隨機發生，於第1密封環90亦不易發生波浪之變形，故亦有引起機械軸封7之密封性不穩定之弊害之虞。

其結果，圖7(A)(B)各情形下，在第1密封環90之環狀側面90a、90a，與其軸向兩側之第2密封環92、92(參照圖9)之軸封面92a、92a之間難以產生間隙，可對潤滑有所貢獻之流體無法滲入。因此，第1密封環90與第2密封環92、92之間之滑動阻力增大。

又，作為另一實施形態(參照圖6)，以沿周向以等間隔方式形成之複數之貫通孔12為一組貫通孔列，沿軸向複數組(圖例中係二組)貫通孔列40、41設於套筒11時，注意最接近第1密封環15之貫通孔列40、40即知，如上述，一方側之套筒11之貫通孔12之位置，與另一方側之套筒11沿周向相鄰之貫通孔12、12之周向之中間位置m，沿周向相同。

且藉由變更形成於套筒11之貫通孔12之大小(直徑)或貫通孔12之數量，可調整套筒11之剛性。藉此，可於第1密封環15產生所希望之大小之扭曲(凹凸之波動、起伏)。又，藉由變更貫通孔12之大小，亦可變更於流體通路8流動之流體之流量。

且本發明之多埠迴轉接頭1，不限於圖示之形態，於本發明之範圍內亦可為其他形態。例如，該實施形態中，雖N=4(套筒11及機械軸封7之數量為「4」)， 但可對應流體通路8之條數適當變更。且形成於1個套筒11之貫通孔12之數量雖為「3」，但亦可為此以外者。惟，關於第1密封環15之間所包夾之所有套筒11，需沿周向以等間隔方式形成貫通孔12，宜為相同之形狀。

且雖已說明關於多埠迴轉接頭1用於半導體製造裝置(CMP裝置)之情形，但可用於此以外之裝置。

Claims (2)

1. 一種多埠迴轉接頭，包含：筒形之外殼體，形成有於內周側開口的複數之第一流路；軸體，設置成可於該外殼體內相對旋轉，並形成有於外周側開口的複數之第二流路；及複數之機械軸封，沿該軸體設於該外殼體與該軸體之間的空間；且該軸體包含：軸本體；及複數之套筒，外嵌於該軸本體，沿周向以等間隔方式形成複數之貫通孔；且該機械軸封，包含：第1密封環，與該套筒交互外嵌於該軸本體，具有接觸該套筒之端面的環狀側面；及第2密封環，設在於該套筒之徑向外側，夾隔著該套筒相鄰之該第1密封環之間，具有接觸該第1密封環各自之該環狀側面的環狀之軸封面；且該套筒及該第1密封環，可藉由沿軸向將其抵緊而與該軸本體一體旋轉，將該等套筒配置成：使得該第1密封環之軸向兩側之該套筒中，一方側之套筒之該貫通孔之位置，與另一方側之套筒沿周向相鄰的該貫通孔之周向之中間位置，係沿周向相同；藉由前述配置方式，在該第1密封環之一方側的該環狀側面所產生之面壓極小的周向位置、與在該第1密封環之另一方側的該環狀側面所產生之面壓極大的周向位置兩者相同，使得該第1密封環沿著周向如同波浪般變形。
2. 如申請專利範圍第1項之多埠迴轉接頭，其中該複數之該套筒分別設置成：各套筒與相隔一個的其他套筒，兩者之該貫通孔的周向之位置相同。